参考:傅里叶专题
 

1. 函数空间

   1.1  函数空间是什么

有限维几何向量空间怎么理解傅里叶变换中的向量形式为:长度有限。怎么理解傅里叶变换

无限维向量空间怎么理解傅里叶变换(希尔伯特空间)的向量形式为:长度无限,怎么理解傅里叶变换

希尔伯特空间满足:

怎么理解傅里叶变换,模收敛

令希尔伯特空间向量下标为定义域的怎么理解傅里叶变换,向量中的每一个值都为怎么理解傅里叶变换对应的函数值怎么理解傅里叶变换。则希尔伯特空间为函数空间。函数向量的模为:

怎么理解傅里叶变换

两个函数向量的内积表示为:

怎么理解傅里叶变换

如果两个函数向量正交,这两个函数向量的内积为0:

怎么理解傅里叶变换

1.2 函数空间中向量的操作

函数向量可以由一组正交的基函数向量来表示,如傅里叶级数:一个周期函数可以由周前期相同的n个三角函数向量表示

怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换:

因为基正交:

怎么理解傅里叶变换

一组不成交的基怎么变成一组正交的基:

如线性代数中的Gram-Schmidt 正交过程一样,只是计算内积的方式变成求积分。

2. Legendre 多項式

是一组由多项式组成的正交基。

怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换

2. 欧拉公式的证明

使用泰勒级数进行证明:

怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换

3. 傅里叶级数

傅里叶级数是基于周期函数的。

对于周期为T的周期函数,满足(1. 有界  2. 连续或存在有限个间断点   3. 周期内存在有限个极值 4. 周期内积分收敛)可以使用无数个三角函数来近似

怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换:

因为基正交:

怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换

4. 傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换时,这时它的级数形式为傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换

怎么理解傅里叶变换为原函数向量在怎么理解傅里叶变换这组正交基下的坐标。

5. 离散傅里叶转换?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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